Ni-MH-Akkus der neuen Generation

Alkaline-Batterien waren in der Vergangenheit dank ihrer sofortigen Einsatzbereitschaft nach dem Kauf und dank ihrer Energiespeicherung über einen relativ langen Zeitraum eine bessere Alternative zu herkömmlichen wiederaufladbaren Batterien. Was hat sich nach der Einführung der neuen Generation von Akkus geändert?


Eine große Revolution auf dem Gebiet der Stromversorgung von Kleinelektronik hat es schon lange nicht mehr gegeben. Es gab sowohl verstärkte Alkaline-Batterien, Zink-Kohle-Batterien mit niedrigem Wirkungsgrad als auch Nickel-Metallhydrid-Ni-MH-Batterien auf dem Markt. Letztere blieben jedoch etwas im Schatten der Einwegzellen - sie zeichneten sich durch eine schlechte Haltbarkeit, wenige Lade-/Entladezyklen aus, hielten ihre Kapazität bei längerer Lagerung nicht aufrecht - sie mussten unmittelbar vor dem geplanten Gebrauch aufgeladen werden, und billige Ladegeräte waren aufgrund der Einfachheit ihres Designs nicht in der Lage, sie optimal aufzuladen. Diese Faktoren, zusammen mit dem hohen Preis und der fehlenden Einsatzbereitschaft sofort nach dem Kauf, haben die Vorteile herkömmlicher Nickel-Metallhydrid-Zellen in den Schatten gestellt. Es hat nicht geholfen, dass Ni-MH-Batterien in Geräten mit mittlerem und hohem Stromverbrauch viel effizienter sind und außerdem im Gegensatz zu Batterien während ihrer gesamten Lebensdauer eine hermetische Dichtheit beibehalten - sie laufen nicht aus.

Die Situation änderte sich dramatisch, nachdem Sanyo 2005 die weltweit erste neue Generation von Eneloop-Akkus in den typischen Größen AA (R6) und AAA (R03) auf den Markt brachte. Derzeit gehört die Marke Eneloop zu Panasonic. Diese Zellen zeichneten sich durch eine sehr geringe Selbstentladung aus, wodurch geladene Batterien auch nach mehreren Jahren nach dem Laden noch viel Energie behalten konnten. Ihren Erfolg verdanken Eneloop-Zellen auch ihrem hohen Anfangsladezustand mit Solarenergie. Der japanische Hersteller war der erste, der bereits während des Produktionsprozesses eine Batterieladung von 70-75 % bereitstellen konnte.

Diese Eigenschaft hat dazu geführt, dass die Zellen sofort nach dem Kauf einsatzbereit sind, und die sehr hohe Haltbarkeit bedeutet, dass sie in der Lage sind, bis zu 2100 Alkalibatterien zu ersetzen, was zweifellos wirtschaftlich vorteilhaft ist und zum Umweltschutz beiträgt.

Wiederaufladbare Batterien namhafter Unternehmen haben in der Regel zwei Produktserien: Standard – konzipiert für typische und anspruchslose Anwendungen – und Professional, konzipiert für den Einsatz in professionellen Geräten, z.B. in Fotoausrüstung. Sie unterscheiden sich meist in der Kapazität, ausgedrückt in Milliamperestunden (mAh) – je höher die Kapazität ist des Akkus, desto länger sollte er im Gerät arbeiten. Bei den wiederaufladbaren Eneloop-Batterien gibt es zwei Typen: Eneloop (weiß) und Eneloop Pro (schwarz). Die weiße Version dieser Zellen Es hat eine Mindestkapazität von 1900 mAh in der Größe R6 AA und 750 mAh in der Größe R03 AAA. Der eneloop Pro hat eine Mindestkapazität von 2500 mAh für die Größe R6 AA und 930 mAh für die Größe R03 AAA. Die Professional-Version hat neben einer höheren Kapazität auch die Möglichkeit, einen höheren Strom abzugeben, was beispielsweise bei Kamerablitzen wichtig ist. Die höhere Kapazität und die Fähigkeit, mit hohem Strom in der Pro-Version zu laden, haben die Haltbarkeit dieser Zellen verringert, die in diesem Fall bei etwa 500 Ladezyklen liegt.

Nach der erfolgreichen Einführung von Akkus der neuen Generation mit geringer Selbstentladung durch Sanyo haben andere führende Batteriehersteller, darunter Energizer, Duracell, Varta, GP, Fujitsu - haben auch Batterien der neuen Generation mit geringer Selbstentladung in ihr Angebot aufgenommen. Sie waren jedoch nicht in der Lage, die Marktposition der Eneloop-Batterien zu gefährden oder deren Qualität in Bezug auf die Anzahl der Ladezyklen oder den Grad der Selbstentladung im Laufe der Zeit zu erreichen. Außerdem war ihr Ladezustand im Produktionsprozess oft zu niedrig, was es unmöglich machte, sie sofort nach dem Kauf zu verwenden.

Die neue Generation von Zellen kann als Ersatz für herkömmliche Batterien (sofort einsatzbereit) in den meisten Geräten (z.B. Fernbedienungen, Wecker, tragbare Radios, mp3/mp4-Player, Taschenlampen usw.) verwendet werden. Beispiele für die neueste Generation von Zellen sind Panasonic Eneloop, GP Recyko, Panasonic Evolta (ehemals Infinium) und Varta Ready2Use, Fujitsu, everActive.

Ni-MH-Batterietechnologie der nächsten Generation

Moderne Ni-MH-Batterien bestehen aus zwei Elektroden (Anode und Kathode), die durch einen porösen Kunststoffseparator voneinander getrennt sind. Alle Komponenten der Zelle werden gerollt und in einen Metallbehälter gegeben und dann mit Elektrolyt gefüllt. Der Metallbehälter wird mit einem Deckel fest verschlossen.

Die Selbstentladung von Ni-MH-Batterien tritt aus 3 Gründen auf:

• chemische Auflösung der Kathode
• natürlicher Zerfall der Anode
• Kontamination der Anode

Wie wird die Selbstentladung reduziert? - am Beispiel von eneloop-Zellen

Die chemische Auflösung der Kathode wurde durch die Verwendung einer speziellen Legierung reduziert, die sich durch eine Kristallgitterstruktur auszeichnet (Superlattice Alloy). Die Verwendung dieser Legierung ermöglichte es auch, die Kapazität der Batterie zu erhöhen und den Innenwiderstand zu verringern, was wiederum die Verwendung eines höheren Entladestroms ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieser Legierung besteht darin, dass weniger Kobalt zur Stabilisierung des gesamten Prozesses verwendet werden kann als in Zellen, die nach dem alten Verfahren hergestellt wurden.
Die Anode ist mit einem speziellen Metall geschützt, das ihren natürlichen Zerfall verlangsamt. Der Elektrolyt und der Separator wurden ebenfalls verbessert.

Was sind die wichtigen Aspekte bei der Verwendung und Wartung von Batterien der neuen Generation?

Diese Zellen benötigen keine besondere Behandlung oder Formung. Aufgrund der Unterschiede in der Werksladung empfiehlt es sich jedoch, diese zunächst in einem geeigneten Ladegerät vollständig aufzuladen – dies gewährleistet einen optimalen Betrieb im Zielgerät und kann auch eine Tiefentladung neuer Batterien verhindern. Eneloop-Akkus können eine gewisse Ausnahme von dieser Regel sein – wir bekommen sie in der Regel gleichmäßig geladen und sofort einsatzbereit. Auch die neue Generation von Akkus hat keinen "Memory-Effekt", so dass sie ihre gesamte Kapazität nutzen. Es ist jedoch zu bedenken, dass sie die besten Parameter erreichen, wenn sie mit einem fortschrittlichen Prozessorladegerät aufgeladen werden.

Was ist bei der Verwendung von Akkus zu beachten?

Bei wiederaufladbaren Batterien im täglichen Gebrauch ist die dauerhafte, vollständige Entladung am schädlichsten. Daher ist es besonders wichtig, nur die gleichen Akkus des gleichen Herstellers mit dem gleichen Ladezustand in Ihrem Gerät zu verwenden. Eine häufige vollständige Entladung ist schädlich für den Akku, daher ist es besser, ihn vor dem geplanten anstrengenden Gebrauch aufzuladen. Bei Nichtgebrauch sollten Batterien zumindest teilweise geladen gelagert werden, vorzugsweise an einem kühlen Ort in einem speziellen Schutzbehälter.

Sind alle auf dem Markt erhältlichen Batterien Zellen der neuen Generation?

Batterien, die in älterer Technologie hergestellt wurden, sind weiterhin auf dem Markt erhältlich. Denken Sie in ihrem Gehäuse daran, sie vor dem Gebrauch aufzuladen. Sie können auch in einer sehr großen Menge an Ladezustand verlieren Schnelles Tempo – bis zu 30 % nach dem ersten Tag des Ladevorgangs. Darüber hinaus lohnt es sich, bei der Auswahl von Batterien auf deren Marke / Hersteller zu achten. Das geringste Risiko ist verbunden mit Auswahl bewährter Batterien mit realen Parametern. Denken Sie daran, dass die höchstmögliche Kapazität für die AA/R6-Batterie etwa 2600 mAh beträgt, während sie für die R03 AAA etwa 1000 mAh beträgt. Es gibt viele Batterien von schlechter Qualität auf dem Markt mit deutlich überhöhten Parametern (sogar um 1000%) - Der Kauf solcher Zellen bringt in der Regel viel Enttäuschung mit sich und kann die Verwendung von wiederverwendbaren Batterien effektiv verhindern.

Eine gute Batterie ist nur ein Teil des Erfolgs – die Wahl des richtigen Ladegeräts ist ebenso wichtig.

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